Giải pháp sáng tạo chống lại hàng núi rác thải nhựa mà chúng tôi đã tìm ra

Description

tái chế rác thải nhựa

Có một vật liệu nhân tạo mà bạn có thể tìm thấy trên đất liền, trên không và dưới đáy đại dương.

Nó bền đến mức hầu hết những gì được tạo ra vẫn hiện diện trong hệ sinh thái của chúng ta.

Khi nằm trong chuỗi thức ăn, nó sẽ thấm vào cơ thể chúng ta, chảy từ máu đến các cơ quan của chúng ta, thậm chí đến nhau thai người.

• Làm thế nào để hiểu (và giảm) tác động của thói quen của bạn đến môi trường, từ quần áo đến thức ăn

Chúng ta đang nói về nhựa, và độ bền cũng là điều khiến nó trở thành một vật liệu hữu ích. Cáp chạy qua đáy đại dương, ống nước ngầm và bao bì giữ thực phẩm tươi sống đều phụ thuộc vào đặc tính này.

Tái chế rác thải nhựa hiệu quả thông qua các phương tiện thông thường vẫn còn khó khăn và chỉ 9% tổng số nhựa từng được sản xuất được tái chế thành nhựa mới.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu có một cách nào đó để biến nhựa trở lại thành vật liệu mà nó được tạo ra?

“Thách thức lớn tiếp theo” đối với hóa học polyme – lĩnh vực chịu trách nhiệm tạo ra chất dẻo – là học cách hoàn tác quá trình và biến chất dẻo trở lại thành dầu.

Quá trình này – được gọi là tái chế hóa học – đã được khám phá như một giải pháp thay thế khả thi cho việc tái chế thông thường trong nhiều thập kỷ.

Cho đến nay, trở ngại là lượng lớn năng lượng cần thiết.

Điều này, kết hợp với giá dầu thô biến động, đôi khi khiến việc sản xuất các sản phẩm nhựa mới rẻ hơn so với tái chế rác thải nhựa hiện có.

Hàng năm, hơn 380 triệu tấn nhựa được sản xuất trên toàn thế giới.

Để so sánh, con số này tương đương với 2,7 triệu con cá voi xanh – tức hơn 100 lần trọng lượng của toàn bộ quần thể cá voi xanh.

Chỉ 16% chất thải nhựa được tái chế để tạo ra nhựa mới, trong khi 40% được đưa đến bãi chôn lấp, 25% để đốt và 19% được thải ra môi trường.

Phần lớn nhựa có thể được tái chế ( tái chế rác thải nhựa ) – chẳng hạn như polyethylene terephthalate (PET), được sử dụng trong chai nước ngọt và các loại bao bì khác – cuối cùng sẽ được đưa vào các bãi chôn lấp.

Điều này thường do nhầm lẫn về những gì có thể và không thể tái chế và nhiễm bẩn vào thực phẩm hoặc các loại chất thải khác.

Các loại nhựa khác – chẳng hạn như túi đựng salad và các hộp đựng thực phẩm khác – cuối cùng sẽ được đưa vào bãi rác vì chúng được làm từ sự kết hợp của các loại nhựa khác nhau mà không thể dễ dàng phân tách trong nhà máy tái chế rác thải nhựa.

Rác đường phố và nhựa nhẹ còn sót lại trong các bãi rác hoặc đổ bất hợp pháp có thể bị mưa thổi bay hoặc kéo theo các dòng sông, cuối cùng đổ ra biển.

Tái chế hóa chất là một nỗ lực để tái chế những gì không thể tái chế.

Thay vì một hệ thống mà một số loại nhựa bị từ chối vì chúng không đúng màu hoặc được làm từ vật liệu tổng hợp, việc tái chế hóa học có thể cho phép tất cả các loại nhựa được đưa vào một hệ thống tái chế “vô hạn” biến nhựa trở lại thành dầu, vì vậy chúng có thể được sử dụng trong sản xuất nhựa trở lại.

Cách nhựa được tái chế ngày nay giống như một vòng xoắn đi xuống hơn là một vòng lặp vô hạn.

Nhựa thường được tái chế một cách cơ học: chúng được tách ra, làm sạch, nghiền nát, nấu chảy và định hình lại. Mỗi khi nhựa được tái chế theo cách này, chất lượng của nó sẽ giảm xuống.

Khi nhựa bị nóng chảy, các chuỗi polyme bị phá vỡ một phần, làm giảm độ bền kéo và độ nhớt của nó, gây khó khăn hơn trong quá trình xử lý.

Tái chế rác thải nhựa, nhựa tái chế, có chất lượng kém hơn, thường trở nên không thích hợp để sử dụng trong bao bì thực phẩm và hầu hết các loại nhựa có thể được tái chế một số lần rất hạn chế trước khi phân hủy đến mức không thể sử dụng được.

Ngành công nghiệp tái chế hóa học đang nổi lên nhằm mục đích tránh vấn đề này bằng cách chia nhỏ nhựa thành các khối xây dựng hóa học, sau đó có thể được sử dụng làm nhiên liệu hoặc sản xuất nhựa mới.

Phiên bản linh hoạt nhất của tái chế hóa học là “tái chế nguyên liệu thô”.

Còn được gọi là chuyển đổi nhiệt, tái chế nguyên liệu là bất kỳ quá trình nào phá vỡ các polyme thành các phân tử đơn giản hơn bằng cách sử dụng nhiệt.

Quá trình này khá đơn giản – hãy xem điều gì sẽ xảy ra với một chai nhựa.

Bạn vứt nó đi cùng với rác thải có thể tái chế để thu gom. Cùng với tất cả các chất thải khác, nó được đưa đến một đơn vị phân loại. Ở đó, rác được phân tách, cơ học hoặc thủ công, thành các loại vật liệu khác nhau và các loại nhựa khác nhau.

Chai của bạn được rửa sạch, nghiền nát và đóng thành kiện, sẵn sàng để vận chuyển đến trung tâm tái chế rác thải nhựa – cho đến nay, giống như quy trình thông thường.

Sau đó là tái chế hóa học: nhựa được sử dụng để làm chai của bạn có thể được đưa đến trung tâm nhiệt phân, nơi nó được nấu chảy.

Sau đó, nó được đặt trong một lò phản ứng nhiệt phân, nơi nó được nung nóng đến nhiệt độ cực cao.

Quá trình này biến nhựa thành khí, sau đó được làm lạnh để ngưng tụ thành chất lỏng giống như dầu và cuối cùng được chưng cất thành các phần nhỏ có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau.

Kỹ thuật tái chế hóa chất đang được thử nghiệm trên khắp thế giới. Công ty Recycling Technologies của Vương quốc Anh đã phát triển một loại máy nhiệt phân có thể biến nhựa khó tái chế, chẳng hạn như màng, túi và nhựa nhiều lớp, thành Plaxx (một loại dầu).

Nguyên liệu hydrocacbon lỏng này có thể được sử dụng để sản xuất nhựa nguyên sinh chất lượng. Thiết bị quy mô thương mại đầu tiên được lắp đặt tại Perth, Scotland, vào năm 2020.

Plastic Energy có hai nhà máy nhiệt phân quy mô thương mại ở Tây Ban Nha và có kế hoạch mở rộng sang Pháp, Hà Lan và Vương quốc Anh.

Các nhà máy này biến chất thải nhựa khó tái chế, chẳng hạn như bao bì bánh kẹo, túi đựng thức ăn và ngũ cốc ăn sáng, thành một chất gọi là “TACOIL”.

Nguyên liệu thô này có thể được sử dụng để làm chất dẻo thích hợp cho thực phẩm.

Tại Hoa Kỳ, công ty hóa chất Ineos trở thành công ty đầu tiên sử dụng kỹ thuật gọi là khử trùng ở quy mô thương mại để sản xuất polyetylen tái chế, đi vào túi và màng nhựa.

Ineos cũng có kế hoạch xây dựng một số nhà máy tái chế nhiệt phân mới.

Tại Vương quốc Anh, Mura Technology đã bắt đầu xây dựng nhà máy quy mô thương mại đầu tiên trên thế giới có khả năng tái chế tất cả các loại nhựa.

Nhà máy có thể xử lý nhựa hỗn hợp, nhựa màu, nhựa của tất cả các thành phần, trong tất cả các giai đoạn phân hủy, thậm chí cả nhựa bị nhiễm bẩn từ thực phẩm hoặc các loại chất thải khác.

Kỹ thuật “thủy nhiệt” của Mura là một kiểu tái chế nguyên liệu thô sử dụng nước bên trong buồng phản ứng để truyền nhiệt đồng đều. Bị nung nóng đến nhiệt độ cực cao nhưng được điều áp để ngăn sự bay hơi, nước trở thành “siêu tới hạn” —một trạng thái không phải là rắn, lỏng hay khí.

Mura nói rằng việc sử dụng nước siêu tới hạn, tránh việc phải làm nóng các khoang từ bên ngoài, làm cho kỹ thuật này vốn có khả năng mở rộng.

Giám đốc điều hành của Mura, Steve Mahon, giải thích: “Nếu bạn làm nóng lò phản ứng từ bên ngoài, rất khó để duy trì sự phân bố nhiệt độ đồng đều. Càng lớn, nó càng khó.

“Thật khó để chiên một miếng bít tết lớn hoàn toàn, nhưng nếu bạn luộc nó, bạn sẽ dễ dàng đảm bảo nó chín đều.”

Rác thải nhựa được chuyển đến địa điểm theo từng kiện – nhiều lớp nhựa bị ô nhiễm, chẳng hạn như màng dẻo và khay cứng mà nếu không sẽ được đưa đến lò đốt hoặc các nhà máy điện tạo ra năng lượng từ chất thải.

Các kiện được đặt tại cơ sở phân loại ban đầu để loại bỏ bất kỳ chất ô nhiễm vô cơ nào như thủy tinh và kim loại.

Các chất ô nhiễm hữu cơ như thực phẩm hoặc cặn đất có thể đi qua quá trình này. Sau đó nhựa được nghiền và làm sạch, trước khi được trộn với nước siêu tới hạn.

Vì hệ thống áp suất cao này được giảm áp suất và chất thải rời khỏi lò phản ứng, phần lớn chất lỏng bay hơi.

Hơi này được làm lạnh trong cột chưng cất, và các chất lỏng ngưng tụ được tách ra ở các điểm sôi khác nhau để tạo ra bốn hydrocacbon lỏng và dầu: naphtha, dầu khí chưng cất, dầu khí nặng và cặn sáp nặng, tương tự như bitum.

Các sản phẩm này sau đó được vận chuyển đến công nghiệp hóa dầu.

Cũng như các kỹ thuật nguyên liệu thô khác, không có chu trình đi xuống vì các liên kết polyme có thể được hình thành lại, có nghĩa là nhựa có thể được tái chế vô hạn.

Với tỷ lệ chuyển đổi trên 99%, hầu như tất cả nhựa đều trở thành một sản phẩm hữu ích.

Mahon cho biết: “Nguyên tố hydrocacbon của nguyên liệu thô sẽ được chuyển hóa thành các sản phẩm hydrocacbon mới ổn định để sử dụng trong sản xuất nhựa mới và các hóa chất khác.

Ngay cả vật liệu độn được sử dụng trong một số chất dẻo – chẳng hạn như đá vôi, thuốc nhuộm và chất làm dẻo – cũng không thành vấn đề.

“Chúng rơi vào sản phẩm hydrocacbon nặng nhất của chúng tôi, cặn sáp nặng, là chất kết dính kiểu bitum để sử dụng trong ngành xây dựng.”

Khí nóng và khí dư được tạo ra trong quá trình này sẽ được sử dụng để làm nóng nước, tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và nhà máy sẽ được cung cấp 40% năng lượng tái tạo.

Mahon nói: “Chúng tôi muốn sử dụng càng nhiều năng lượng tái tạo càng tốt và chúng tôi sẽ tìm cách đạt 100% bất cứ khi nào có thể.

Nhà máy Teesside của Mura, dự kiến ​​hoàn thành vào năm 2022, nhằm xử lý 80.000 tấn rác thải nhựa cho đến nay vẫn chưa được tái chế hàng năm – và sẽ là mô hình để triển khai toàn cầu, với các cơ sở được lên kế hoạch ở Đức và Hoa Kỳ.

Đến năm 2025, công ty có kế hoạch cung cấp 1 triệu tấn công suất tái chế đang hoạt động hoặc phát triển trên khắp thế giới.

“[Chúng tôi] tái chế chất thải nhựa thành nguyên liệu thô tương đương cung cấp các thành phần để tạo ra 100% nhựa tái chế, không giới hạn số lần cùng một loại nguyên liệu có thể được tái chế – tách sản xuất nhựa từ tài nguyên hóa thạch và chèn nhựa vào một vòng tròn Mahon giải thích.

Các nhà khoa học như Sharon George, giáo sư khoa học môi trường tại Đại học Keele ở Anh, hoan nghênh sáng kiến ​​Mura.

George nói: “Điều này vượt qua thách thức về chất lượng bằng cách ‘hoàn tác’ polyme nhựa để cung cấp cho chúng tôi các khối xây dựng hóa học thô để bắt đầu lại.

“Đây là sự tái chế vòng tròn thực sự.”

Tuy nhiên, trong hơn 30 năm qua, việc tái chế hóa chất đã có những hạn chế nghiêm trọng. Nó tiêu tốn nhiều năng lượng, phải đối mặt với những thách thức về kỹ thuật và khó mở rộng sang cấp độ công nghiệp.

Vào năm 2020, một báo cáo của Liên minh toàn cầu về các giải pháp thay thế cho đốt rác (Gaia), một nhóm các tổ chức và cá nhân thúc đẩy các phong trào xã hội nhằm giảm thiểu chất thải và ô nhiễm, kết luận rằng việc tái chế hóa chất đang gây ô nhiễm, tiêu tốn nhiều năng lượng và phải hỏng hóc kỹ thuật.

Báo cáo chỉ ra rằng tái chế hóa học không phải là một giải pháp khả thi cho vấn đề nhựa, đặc biệt là ở tốc độ và quy mô cần thiết.

Hơn nữa, nếu sản phẩm cuối cùng của quá trình tái chế hóa học là dầu được sử dụng làm nhiên liệu, thì quá trình này sẽ không làm giảm nhu cầu về nhựa nguyên sinh và việc đốt các nhiên liệu này sẽ thải ra khí nhà kính, giống như các nhiên liệu hóa thạch thông thường.

Paula Chin, một chuyên gia về vật liệu bền vững tại WWF, một tổ chức phi chính phủ về bảo tồn môi trường, cho biết: “Các tổ chức phi chính phủ về môi trường để mắt đến các phương pháp tái chế mới nổi.

“Những công nghệ này đang ở giai đoạn đầu và hoàn toàn không phải là giải pháp kỳ diệu cho vấn đề rác thải nhựa. Sửa chữa – và không dựa vào tái chế như một vị cứu tinh”.

Nhưng Mura lập luận rằng nhà máy của họ sẽ lấp đầy một thị trường ngách rất cần thiết.

“Tái chế [Hóa chất] là một lĩnh vực mới, nhưng quy mô mà nó đang phát triển, cụ thể là tại Mura, cho thấy nhu cầu cấp thiết đối với các công nghệ mới để giải quyết vấn đề ngày càng tăng về chất thải nhựa và rò rỉ môi trường, đồng thời là cơ hội để tái chế một Mahon nói.

Quy trình của Mura nhằm mục đích bổ sung cho cơ sở hạ tầng và các quy trình cơ học hiện có, không cạnh tranh với chúng, bằng cách tái chế các vật liệu mà nếu không sẽ bị đưa vào các bãi chôn lấp, lò đốt hoặc môi trường.

Tất cả chất thải nhựa mà công ty xử lý sẽ được chuyển thành nhựa mới hoặc các vật liệu khác, không loại nào được đốt làm nhiên liệu.

Mura cho biết họ hy vọng rằng việc sử dụng nước siêu tới hạn để truyền nhiệt hiệu quả sẽ cho phép công ty mở rộng quy mô công nghiệp, giảm thiểu việc sử dụng năng lượng và chi phí.

Nó có thể là một yếu tố thành công quan trọng trong một lĩnh vực đã có quá nhiều thất bại.

Một trong những lý do chính khiến hoạt động tái chế hóa chất không phát triển cho đến nay là cuộc khủng hoảng tài chính.

Trong một báo cáo năm 2017, Gaia đã trích dẫn một số dự án đã thất bại, bao gồm việc lắp đặt Thermoselect ở Đức, mất hơn 500 triệu đô la Mỹ (2,5 tỷ R $) trong 5 năm; Interserve ở Anh, mất 100 triệu đô la (506 triệu R $) cho các dự án tái chế hóa chất khác nhau; và nhiều công ty khác đã phá sản.

Khó khăn về tài chính là điều đã cản trở không chỉ việc tái chế hóa chất mà còn tất cả các loại tái chế rác thải nhựa.

Sara Wingstrand, giám đốc dự án tiết kiệm nhựa mới tại Quỹ Ellen MacArthur, một tổ chức phi chính phủ được thành lập vào năm 2010, giải thích: “Nó không có ý nghĩa kinh tế. đẩy nhanh quá trình chuyển đổi theo hướng kinh tế chu chuyển.

Theo bà, con đường duy nhất để “tài trợ chuyên dụng, liên tục và đủ quy mô lớn” cho việc tái chế là thông qua các chương trình Hỗ trợ Nhà sản xuất Mở rộng (REP) có tính phí. Theo OECD (Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế), REP là một chiến lược thị trường được thiết kế để thúc đẩy sự tích hợp các chi phí môi trường liên quan đến sản phẩm trong suốt vòng đời của chúng.

Tất cả các ngành sản xuất nhựa sẽ đóng góp kinh phí để thu gom và xử lý bao bì sau khi sử dụng.

Wingstrand nói: “Nếu không có điều này, rất ít khả năng việc tái chế bao bì sẽ được mở rộng đến mức cần thiết.

Nhưng Mahon tin rằng một hệ thống như của Mura là một cách khác để làm cho việc tái chế rác thải nhựa trở nên hiệu quả về mặt kinh tế, tạo ra một loại dầu có thể bán được với lợi nhuận.

Mura gần đây đã công bố quan hệ đối tác với các nhà sản xuất nhựa Dow và Igus GmbH, cũng như công ty xây dựng KBR.

Taylor Uekert, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nhựa Thông tư Sáng tạo Cambridge, một viện nghiên cứu về xử lý rác thải nhựa có liên kết với Đại học Cambridge, cho biết: “Điều thú vị ở đây là Mura có thể tìm thấy giá trị trong chất dẻo thường không hiệu quả về mặt kinh tế để tái chế một cách máy móc. , ở vương quốc Anh.

Ngay cả với khả năng “hoàn tác” tất cả các loại nhựa để chúng có thể được tái sử dụng một lần nữa, chưa chắc tất cả các vấn đề ô nhiễm nhựa sẽ biến mất.

Miễn là nó tiếp tục được đưa vào các bãi rác và môi trường, nhựa sẽ tiếp tục hoàn thành sứ mệnh mà nó được tạo ra: tồn tại lâu dài.

Đọc phiên bản gốc của báo cáo này (bằng tiếng Anh) trên trang web BBC Future .

https://www.youtube.com/watch?v=JggNKqaw3gc

Là Xanh hy vọng sẽ lan tỏa tinh thần sống xanh đến cộng đồng và góp phần giảm thiểu rác thải nhựa ra đại dương.Một hành động nhỏ của chúng ta nhưng sẽ có sức ảnh hưởng rất lớn cho tương lai và môi trường sống sau này.Hãy bắt đầu ngay hôm nay với  ống hút tre, ống hút cỏ bàng, ống inox  ,ống hút thủy tinh, cùng Là Xanh bạn nhé!Tổng hợp từ artecompapel